本文關(guān)鍵詞：渤海表層沉積物中細(xì)菌群落對(duì)石油烴污染的響應(yīng)及其降解潛力研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石油開(kāi)發(fā)對(duì)半封閉的渤海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染。污染環(huán)境中的土著菌群通常具有降解石油烴組分的能力,然而對(duì)于渤海石油污染沉積物中烴降解菌的多樣性及其對(duì)污染的響應(yīng)報(bào)道較少,制約了微生物修復(fù)技術(shù)在渤海污染環(huán)境中的應(yīng)用。本研究以14個(gè)采集自渤海綏中油田,錦州油田和近岸非油田區(qū)的表層沉積物樣品為研究材料,通過(guò)基于16S rRNA基因的T-RFLP技術(shù)分析了渤海表層沉積物中細(xì)菌群落的α和β多樣性及其對(duì)石油組分中毒性較大的苯系物(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, BTEX)及其他環(huán)境因子的響應(yīng)。結(jié)果顯示,α多樣性(Shannon旨數(shù))與BTEX含量以及總氮含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；T-RF水平細(xì)菌群落的β多樣性與水深,緯度等空間因子以及總氮,有效磷,速效鉀和pH等環(huán)境理化因子顯著相關(guān),而phylum/class水平細(xì)菌群落的β多樣性與重金屬,BTEX,速效鉀和pH顯著相關(guān)。Pearson相關(guān)性分析顯示, Firmicutes和Alphaproteobacteria的豐度與BTEX含量顯著正相關(guān)。偏mantel檢驗(yàn)結(jié)果表明,在渤海遼東灣中小尺度上(1.842-142.196 km), T-RF水平的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化與地理距離緊密相關(guān)(P=0.03)而phylum/class水平群落結(jié)構(gòu)變化受環(huán)境差異影響顯著(P=0.013)。通過(guò)烷烴羥化酶(AlkB)和可溶性雙鐵中心單加氧酶(SDIMOs)基因的多樣性分析顯示,沉積物中72.61%的AlkB序列與包括Alcanivorax和Marinobacter在內(nèi)的Gammaproteobacteria相關(guān)；樣品中除了苯酚單加氧酶(Phenol-2),甲烷單加氧酶(Mmo),四氫呋喃單加氧酶(ThmA),丙烯單加氧酶(PmoC)以及丙烷單加氧酶(PrmA)類似的SDIMOs基因以外,72%以上的SDIMOs基因序,為數(shù)據(jù)庫(kù)中未報(bào)道的新序列。從BTEX污染較為嚴(yán)重的近岸沉積物中富集到1個(gè)可以耐受渤海鹽度(3.4%)環(huán)境的BTEX降解菌群,36小時(shí)內(nèi)對(duì)555.21 mg L-1的BTEX混合物的降解率達(dá)到43.9%。通過(guò)DGGE及克隆文庫(kù)分析表明,該菌群中包含6個(gè)優(yōu)勢(shì)菌屬Pseudomonas, Mesorhizobiun, Achromobacter, Stenotrophomonas, Sphingobacterium和Saccharothrix。同時(shí)在菌群中共克隆到不同BTEX降解途徑中5個(gè)關(guān)鍵催化酶編碼基因(tollxylAltodCllxylElltodE).推測(cè),菌群通過(guò)苯環(huán)烷基側(cè)鏈碳原子單加氧酶催化氧化(TOL途徑),苯環(huán)碳原子雙加氧酶催化氧化(TOD途徑),兒茶酚類似物等氧化中間產(chǎn)物通過(guò)兒茶酚2,3-雙加氧酶(C23O)催化間位開(kāi)環(huán)(meta-cleavage途徑)的不同代謝途徑將BTEX降解為Krebs循環(huán)中的中間產(chǎn)物進(jìn)而將BTEX污染物完全礦化。以上研究結(jié)果為渤海石油烴污染的微生物修復(fù)提供了理論支持,BTEX降解菌群的獲得也為渤海石油烴污染的生物強(qiáng)化修復(fù)提供了重要的菌群資源。
【關(guān)鍵詞】：石油污染 生物多樣性 AlkB SDIMOs BTEX降解菌群
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X172;X55
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 縮略詞一覽表11-12
• 第一章 緒論12-32
• 1.1 海洋沉積物與石油污染12-14
• 1.2 石油烴降解菌多樣性研究14-16
• 1.3 烷烴及其好氧降解單加氧酶16-20
• 1.3.1 AlkB基因多樣性18-19
• 1.3.2 SDIMOs基因多樣性19-20
• 1.4 苯系物降解菌及其降解途徑20-23
• 1.5 環(huán)境微生物多樣性研究技術(shù)及分析方法23-28
• 1.6 渤海簡(jiǎn)介及污染現(xiàn)狀28-29
• 1.7 渤海污染修復(fù)進(jìn)展29-30
• 1.8 本論文的研究目的與意義30-32
• 第二章 材料與方法32-50
• 2.1 樣品采集及理化性質(zhì)分析32-33
• 2.2 樣品基因組DNA的提取33-37
• 2.2.1 主要試劑及其配制33-34
• 2.2.2 提取步驟34-37
• 2.3 基于T-RFLP技術(shù)分析細(xì)菌群落多樣性37-40
• 2.3.1 T-RFLP具體操作方法37-39
• 2.3.2 數(shù)據(jù)處理及種屬信息匹配39
• 2.3.3 多樣性分析39
• 2.3.4 β多樣性分析39-40
• 2.4 基于克隆文庫(kù)方法分析優(yōu)勢(shì)菌多樣性及烷烴降解潛力40-45
• 2.4.1 克隆文庫(kù)構(gòu)建方法40-43
• 2.4.2 克隆文庫(kù)分析43-44
• 2.4.3 序列處理及生物信息學(xué)分析44-45
• 2.5 BTEX降解菌群的富集及降解途徑分析45-50
• 2.5.1 BTEX降解菌群的富集及降解能力測(cè)定45-46
• 2.5.2 BTEX降解菌群結(jié)構(gòu)分析46-48
• 2.5.3 BTEX降解途徑分析48-50
• 第三章 細(xì)菌群落對(duì)石油烴污染的響應(yīng)及其降解潛力分析50-78
• 3.1 沉積物樣品基本理化性質(zhì)分析50-53
• 3.2 T-RF水平α多樣性分析53-55
• 3.3 細(xì)菌群落β多樣性分析55-63
• 3.3.1 細(xì)菌群落β多樣性55-57
• 3.3.2 β多樣性與環(huán)境因子相關(guān)性分析57-60
• 3.3.3 綏中油田區(qū)β多樣性與環(huán)境因子相關(guān)性分析60
• 3.3.4 phylum/class水平物種豐度與環(huán)境因子相關(guān)性分析60-62
• 3.3.5 β多樣性驅(qū)動(dòng)因素分析62-63
• 3.4 沉積物樣品優(yōu)勢(shì)細(xì)菌多樣性及烷烴降解潛力分析63-76
• 3.4.1 16S rRNA基因克隆文庫(kù)評(píng)估64-66
• 3.4.2 優(yōu)勢(shì)細(xì)菌分布及多樣性分析66-68
• 3.4.3 alkB和SDIMO基因克隆文庫(kù)評(píng)估68-70
• 3.4.4 AlkB基因多樣性分析70-73
• 3.4.5 SDIMO基因多樣性分析73-76
• 3.5 小結(jié)76-78
• 第四章 BTEX菌群富集及降解途徑分析78-94
• 4.1 BTEX降解菌群富集及降解能力測(cè)定78-81
• 4.2 BTEX降解菌結(jié)構(gòu)解析81-83
• 4.3 DGGE條帶測(cè)序及種屬信息確定83-88
• 4.4 菌群BTEX降解途徑及關(guān)鍵基因的多樣性分析88-93
• 4.5 小結(jié)93-94
• 第五章 討論與展望94-98
• 5.1 討論94-96
• 5.2 展望96-98
• 參考文獻(xiàn)98-112
• 附錄112-128
• 致謝128-130
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷130

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 儲(chǔ)彬彬;羅立強(qiáng);;鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬的EDXRF分析[J];光譜學(xué)與光譜分析;2010年03期

  本文關(guān)鍵詞：渤海表層沉積物中細(xì)菌群落對(duì)石油烴污染的響應(yīng)及其降解潛力研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：265139